一种音符控制器调节音调的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种音符控制器调节音调的方法及系统，用以解决现有的音符控制器控制面广，不易操作的问题。该方法包括：当音符控制器的附近检测到有障碍物时，利用视频分析得到障碍物是否为肢体，如果为肢体则分析其是否在利用肢体做出手势指令，如果为手势指令，则音符控制器根据指令做出相应操作；当音符控制器的表面检测到有肢体时，利用所述音符控制器发出的超声波多次对所述肢体与所述音符控制器的距离进行采样并记录每次的采样数据；当采样次数达到预设次数时，利用所述采样数据的中位值求平均值；根据所述平均值计算所述音符控制器输出的音调。本发明专利技术采用距离‑音调算法计算音符控制器需要输出的声音，使得音符控制器可操作性强。

A method and system for tuning notes by a note controller

The invention discloses a method and a system for adjusting the tone of a note controller, which can solve the problems of wide control range and difficult operation of the existing note controller. The method includes: when an obstacle is detected near the note controller, a video analysis is used to determine whether the obstacle is a limb, if the body is used to make a gesture instruction on the limb, and if it is a gesture instruction, the note controller makes the corresponding operation according to the command; when the note controller's surface check is detected. When the limbs are measured, the ultrasonic waves emitted by the note controller are repeatedly sampled and recorded each time the distance of the said note controller. When the number of samples is up to the preset number, the average value of the sampled data is calculated by the median value of the sampled data, and the note control is calculated according to the mean value. The tone of the output of the device. The invention calculates the sound needed by the note controller by using the distance tone algorithm, which makes the note controller operable.

【技术实现步骤摘要】
一种音符控制器调节音调的方法及系统
本专利技术涉及音符控制器
，尤其涉及一种音符控制器调节音调的方法及系统。
技术介绍
艺术家在舞台上演奏歌曲时，往往要通过一系列的肢体动作与观众互动。而音乐的演奏不仅仅是音乐本身，视觉的享受也占到表演的很大一部分，迎合这种趋势而开发的新型乐器显得至关重要。音符控制器就是为此而设计。当音乐家或者音乐爱好者将身体的任意部位贴近这个控制器的表面时，传感器通过无线传输让外部的硬件播放事先设置好的音频。但是如何按照距离准确计算音调输出成为了亟待解决的问题。公开号为CN205016233U的专利提供了一种音符控制器结构，包括外正方体、内正方体、斜拉主梁、竖向发声器和横向发声器，所述内正方体嵌入在外正方体的内部，外正方体的每个外表面与对应的内正方体的外表面相平行，外正方体的每个角与对应的内正方体的角分别通过所述斜拉主梁相连接，所述内正方体内部设有一个与内正方体上表面平行的正方形框架，在所述正方形框架上设有一个电路控制板，在所述电路控制板上设有一对平行且竖向排列的所述竖向发声器和两对所述横向发声器。该技术在音符发声过程中伴随灯光闪烁，采用单片机加载HC-SR04超声波模块，可以在控制效果和产品性价比上达到最佳，除了专业演奏外，还可以使没有声乐基础的大众体验到科技带来的乐趣。但是没有公开如何按照距离准确计算音调。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题目的在于提供一种音符控制器调节音调的方法及系统，用以解决现有的音符控制器控制面广，不易操作的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种音符控制器调节音调的方法，包括以下几个步骤：当音符控制器的附近检测到有障碍物时，利用视频分析得到障碍物是否为肢体，如果为肢体则分析其是否在利用肢体做出手势指令，如果为手势指令，则音符控制器根据指令做出相应操作；当音符控制器附近检测到有肢体时，利用所述音符控制器发出的超声波多次对所述肢体与所述音符控制器的距离进行采样并记录每次的采样数据；当采样次数达到预设次数时，利用所述采样数据的中位值求平均值；根据所述平均值计算所述音符控制器输出的音调。进一步地，所述利用所述音符控制器发出的超声波多次对所述肢体与所述音符控制器的距离进行采样并记录每次的采样数据的步骤具体包括：当接收到所述超声波的回波信号后，通过I/O接口输出高电平；通过定时器检测所述高电平的持续时间；根据所述持续时间计算出所述肢体与所述音符控制器的距离。进一步地，所述根据持续时间计算出所述肢体与所述音符控制器的距离的步骤具体通过下式得出：其中，为所述肢体与所述音符控制器的距离；为所述定时器；为所述定时器的计数周期。进一步地，所述当采样次数达到预设次数时，利用所述采样数据的中位值求平均值的步骤具体包括：对所述采样数据从大到小进行排序；去掉最高的三个采样数据和最低的三个采样数据；对剩余的采样数据求平均值。进一步地，所述根据所述平均值计算所述音符控制器输出的音调的步骤具体包括：设置合法稳定值集合，初始化采样周期序号，并输入实验数据；修改采样周期序号以获取个第个周期的实验数据序列；计算所述实验数据序列的平均值；判断所述平均值是否属于所述稳定值集合；若是，获取当前周期的实验数据序列；根据当前周期的实验数据序列计算所述音符控制器输出的音调。一种音符控制器调节音调的系统，包括：物体识别模块，包括摄像头与分析系统，用于音符控制器附近的障碍物检测，并判断障碍物是否为肢体，如果是肢体则根据肢体手势做出相应判断；距离计算模块，用于当音符控制器的表面检测到有肢体时，利用所述音符控制器发出的超声波多次对所述肢体与所述音符控制器的距离进行采样并记录每次的采样数据；平均值计算模块，用于当采样次数达到预设次数时，利用所述采样数据的中位值求平均值；输出模块，用于根据所述平均值计算所述音符控制器输出的音调。进一步地，所述距离计算模块具体包括：高电平输出单元，用于当接收到所述超声波的回波信号后，通过I/O接口输出高电平；时间检测单元，用于通过定时器检测所述高电平的持续时间；计算单元，用于根据所述持续时间计算出所述障碍物与所述音符控制器的距离。进一步地，所述计算单元通过下式得出所述障碍物与所述音符控制器的距离：其中，为所述障碍物与所述音符控制器的距离；为所述定时器；为所述定时器的计数周期。进一步地，所述平均值计算模块具体包括：排序单元，用于对所述采样数据从大到小进行排序；排除单元，用于去掉最高的三个采样数据和最低的三个采样数据；求均单元，用于对剩余的采样数据求平均值。进一步地，所述输出模块具体包括：设置单元，用于设置合法稳定值集合，初始化采样周期序号，并输入实验数据；获取单元，用于修改采样周期序号以获取个第个周期的实验数据序列；平均值单元，用于计算所述实验数据序列的平均值；判断单元，用于判断所述平均值是否属于所述稳定值集合；若是，获取当前周期的实验数据序列；音调输出单元，用于根据当前周期的实验数据序列计算所述音符控制器输出的音调。本专利技术与传统的技术相比，有如下优点：本专利技术采用距离-音调算法计算音符控制器需要输出的声音，使得音符控制器可操作性强。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。实施例1，本实施例提供了一种音符控制器调节音调的方法，包括以下步骤：S10：当音符控制器的附近检测到有障碍物时，利用视频分析得到障碍物是否为肢体，如果为肢体则分析其是否在利用肢体做出手势指令，如果为手势指令，则音符控制器根据指令做出相应操作；S11：当音符控制器的表面检测到有障碍物时，利用音符控制器发出的超声波多次对所述肢体与音符控制器的距离进行采样并记录每次的采样数据；S12：当采样次数达到预设次数时，利用所采样数据的中位值求平均值；S13：根据所述平均值计算所述音符控制器输出的音调。本专利技术的音符控制器的控制芯片采用AVR单片机，可以直接输入PWM波对发生器进行驱动，6面的HC-SR04超声波模块为系统的输入单元，每一个面都可以触发不同组的音调。当有一面的输入单元捕获到信息，即此单元检测到前面有物体（如手掌）时，会将距离信号传递给处理模块进行分析处理，按照本实施例的距离-音调算法计算出需要输出的声音，越靠近音调越高，这样设计使得音符控制器的可操作性十分强。本实施例中，步骤S10为当音符控制器附近有障碍物时，利用视频分析障碍物是否为肢体，如果是肢体则进行肢体语言的识别，根据肢体语言进行相应的动作，比如开启关闭相应的音符控制器。本实施例中，步骤S11为当音符控制器的附近及表面检测到有肢体时，利用音符控制器发出的超声波多次对所述障碍物与音符控制器的距离进行采样并记录每次的采样数据。其中，步骤S11包括：当接收到超声波的回波信号后，通过I/O接口输出高电平；通过定时器检测高电平的持续时间；根据持续时间计算障碍物与音符控制器的距离。其中，根据持续时间计算障碍物与音符控制器的距离的步骤具体通过下式得出：其中，为所述障碍物与所述音符控制器的距离；为所述定时器；为所述定时器的计数周期。具体的，超声波在空气中传播时碰到障碍物即返回，超声波接收器收到回波信号后立即通过I/O口ECHO输出一个高电平，单片机检测到ECHO端口高电平后即启动定时器，直到高电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种音符控制器调节音调的方法，其特征在于，包括以下几个步骤：当音符控制器的附近检测到有障碍物时，利用视频分析得到障碍物是否为肢体，如果为肢体则分析其是否在利用肢体做出手势指令，如果为手势指令，则音符控制器根据指令做出相应操作；当音符控制器附近检测到有肢体时，利用所述音符控制器发出的超声波多次对所述肢体与所述音符控制器的距离进行采样并记录每次的采样数据；当采样次数达到预设次数时，利用所述采样数据的中位值求平均值；根据所述平均值计算所述音符控制器输出的音调。

【技术特征摘要】
1.一种音符控制器调节音调的方法，其特征在于，包括以下几个步骤：当音符控制器的附近检测到有障碍物时，利用视频分析得到障碍物是否为肢体，如果为肢体则分析其是否在利用肢体做出手势指令，如果为手势指令，则音符控制器根据指令做出相应操作；当音符控制器附近检测到有肢体时，利用所述音符控制器发出的超声波多次对所述肢体与所述音符控制器的距离进行采样并记录每次的采样数据；当采样次数达到预设次数时，利用所述采样数据的中位值求平均值；根据所述平均值计算所述音符控制器输出的音调。2.根据权利要求1所述的一种音符控制器调节音调的方法，其特征在于，所述利用所述音符控制器发出的超声波多次对所述肢体与所述音符控制器的距离进行采样并记录每次的采样数据的步骤具体包括：当接收到所述超声波的回波信号后，通过I/O接口输出高电平；通过定时器检测所述高电平的持续时间；根据所述持续时间计算出所述肢体与所述音符控制器的距离。3.根据权利要求2所述的一种音符控制器调节音调的方法，其特征在于，所述根据持续时间计算出所述肢体与所述音符控制器的距离的步骤具体通过下式得出：其中，为所述肢体与所述音符控制器的距离；为所述定时器；为所述定时器的计数周期。4.根据权利要求1所述的一种音符控制器调节音调的方法，其特征在于，所述当采样次数达到预设次数时，利用所述采样数据的中位值求平均值的步骤具体包括：对所述采样数据从大到小进行排序；去掉最高的三个采样数据和最低的三个采样数据；对剩余的采样数据求平均值。5.根据权利要求1所述的一种音符控制器调节音调的方法，其特征在于，所述根据所述平均值计算所述音符控制器输出的音调的步骤具体包括：设置合法稳定值集合，初始化采样周期序号，并输入实验数据；修改采样周期序号以获取个第个周期的实验数据序列；计算所述实验数据序列的平均值；判断所述平均值是否属于所述稳定值集合；若是，获取当前周期的实验数据序列；根据当前周期的实验数据序列计算所述音符控制器输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：楼一诺，
申请(专利权)人：浙江警察学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33